在Java中，缓冲输出流是否比缓冲输入流更有效？

Question

今天早些时候很无聊，我开始思考Java中缓冲和非缓冲字节流的相对性能。作为一个简单的测试，我下载了一个相当大的文本文件，并编写了一个简短的程序来确定缓冲流在复制文件时的效果。进行了四项测试：

1. 使用无缓冲的输入和输出字节流复制文件

毫不奇怪，使用缓冲输入和输出流比使用无缓冲流快几个数量级。然而，真正有趣的事情（至少对我来说）是案例2和案例3之间的速度差异。部分样本结果如下：

Unbuffered input, unbuffered output
Time: 36.602513585

Buffered input, unbuffered output
Time: 26.449306847

Unbuffered input, buffered output
Time: 6.673194184

Buffered input, buffered output
Time: 0.069888689

对于那些感兴趣的人，可以在Github上找到这些代码。有人能解释为什么案例2和3的时间如此不对称吗？

Answer 1

一般来说，写作对电脑来说更乏味，因为它不能缓存，而阅读可以。一般来说，这很像现实生活中——阅读比写作更快、更容易！

Answer 2

对于标题问题，缓冲输出更有效。原因是硬盘驱动器（HDD）将数据写入其扇区的方式。特别是考虑到碎片化磁盘。读取速度要快得多，因为磁盘已经知道数据在哪里，而不必确定数据将放在哪里。使用缓冲区，磁盘将找到比未缓冲方式更大的连续空白空间来保存数据。运行另一个测试以查看是否有人咯咯笑。在您的磁盘上创建一个新分区，并运行测试，以完全恢复读写操作。要将苹果与苹果进行比较，请格式化测试之间新创建的分区。如果您运行测试，请在此之后发布您的数字。

Answer 3

读取文件时，文件系统及其下的设备会执行不同级别的缓存。他们几乎从不一次读取一个字节；他们读了一个方块。在后续读取下一个字节时，该块将位于缓存中，因此速度会快得多。

因此，如果缓冲区大小与块大小相同，那么缓冲输入流实际上并不能为您带来太多好处（它可以节省一些系统调用，但就实际的物理I/O而言，它不会为您节省太多）。

当您编写文件时，文件系统无法为您缓存，因为您没有给它一个要写的积压工作。它可能会为您缓冲输出，但它必须有根据地猜测刷新缓冲区的频率。通过自己缓冲输出，您可以让设备一次完成更多的工作，因为您需要手动构建积压工作。